تحلیل اثر شرایط اقلیمی بر روی فرم کلی و اجزای سازنده یخچال های سنتی در ایران

در کشور ایران بسته به شرایط متغیر آب و هوایی راهکارهای گوناگونی را جهت بهینه سازی شرایط آسایش انسان به کار بسته است. معماران سعی بر آن داشته اند که از شرایط طبیعی و اقلیمی بیشترین بهره را در بناها ببرند و یکی از این شرایط, سرمای بیش ازحد زمستان است که با استفاده از این سرما و شب های یخبندان زمستان یخ موردنیاز خود را برای فصل گرم تابستان تولید و ذخیره کنند. به همین جهت معماران فضای معماری ویژه ای به نام یخچال طراحی و ساخته اند. معماران گذشته با استفاده از تجربه و مهارت خود با در نظر گرفتن شرایط, عناصر یک بنا را طراحی و اجرا می کردند. این یخچال ها در مناطقی ساخته می شوند که تعداد شب های یخبندان و اختلاف دمای شب و روز زمستان زیاد بوده و دارای تابستان های گرم می باشد اما بااین حال گونه های مختلفی از یخچال ها در مناطق اقلیم سرد نیز مشاهده شده است. به طورکلی می توان اجزای یخچال ها را به دودسته ی کارگاه تولید یخ و عناصر نگهداری یخ تقسیم نمود. کارگاه تولید یخ شامل دیوار سایه انداز و حوضچه تولید یخ, عناصر نگهداری یخ شامل گود و چاله نگهداری یخ می باشد که بر اساس شرایط اقلیمی محل قرارگیری, تفاوت هایی در اجزای یخچال ها وجود دارد و یا فاقد برخی از این اجزا می باشند. در این پژوهش برای جمع آوری اطلاعات از ترکیب دو شیوه ی کتابخانه ای و میدانی استفاده شده است که شامل بررسی اسناد, مقالات و کتاب های مرتبط و بخشی شامل بازدید نگارندگان از یخچال های برخی از نقاط می باشد. در ابتدا اقلیم های مختلف بررسی و تأثیر آن ها بر روی اجزای یخچال ها مورد تحلیل قرار گرفت. این عوامل شامل زاویه تابش خورشید, تعداد روزهای یخبندان و جهت وزش باد غالب می باشد. منطقه موردمطالعه در این پژوهش شامل تمامی مناطقی می باشد که دارای یخچال های سنتی بوده اند. در این میان این مناطق بر اساس اقلیم دسته بندی شده و در هر اقلیم شهرهایی که دارای تعداد یخچال های بیشتری بوده است جهت بررسی و تحلیل انتخاب شده اند. اقلیم های موردبررسی شامل مناطق سرد, گرم و خشک بیابانی و گرم خشک نیمه بیابانی می باشد. در فرآیند شکل گیری این پژوهش در ابتدا مناطق دارای یخچال های سنتی شناسایی شدند. بدین منظور ابتدا شرایط آب و هوایی مناطق دارای یخچال های سنتی بررسی و با شرایط اقلیمی مناطق مختلف ایران تطبیق داده شدند. برای این امر از جدول ها, نمودارها و دسته بندی های اقلیمی مختلف بهره گرفته شد. به دلیل ثابت بودن اقلیم و عدم تغییر شرایط آب و هوایی درگذر زمان (از زمان ساخت یخچال ها تاکنون) امکان بررسی اقلیم زمان ساخت یخچال را بر اساس هریک از دسته بندی های اقلیمی وجود دارد و اطلاعات به دست آمده از هر یک از این روش ها یکسان می باشد. برای تحلیل شکلی و فرمی یخچال ها تلاش شده است نمونه های بسیاری در مناطق مختلف مورد بازبینی قرار گیرد. در نمونه های دیگر سازه های معماری نیز از این شیوه بررسی استفاده شده است که می توان به روایی و پایا بودن نتایج این تحقیق بر اساس این روش پی برد. مطالعات و بررسی های انجام شده در این پژوهش قابلیت انجام بر روی سایر سازه های سنتی ایران را خواهد داشت. عوامل مختلفی بر روی شکل گیری فرم یخچال ها تأثیرگذار بوده است که یکی از این عوامل تأثیرگذار شرایط جغرافیایی محل احداث یخچال ها است. در این پژوهش سعی شد بر اساس دسته بندی های صورت گرفته توسط سایر پژوهشگران, اثر هریک از عوامل جغرافیایی را بر روی تمام عناصر سازنده یخچال ها بررسی شود. تعداد و نوع اجزا یخچال ها متأثر از تغییر عرض جغرافیایی و تغییر زاویه تابش خورشید, همچنین میانگین دمای زمستان منطقه می باشد. با پیش روی از شمال کشور ایران به سمت جنوب با کاهش عرض جغرافیایی و افزایش دما, افزایش زاویه تابش خورشید و کاهش تعداد روزهای یخ بندان, معماران به تکمیل اجزا و فرم یخچال ها پرداخته اند. به گونه ای که اقلیم سرد (مناطق کوهستانی شمال غربی ایران) ساده ترین فرم یخچال که شامل تنها یک گود بوده است و یخچال های مناطق گرم و خشک بیابانی و کویری ایران دارای کامل ترین اجزا می باشند. با بررسی های انجام شده مشخص شد زاویه تابش خورشید تأثیر به سزایی بر فرم یخچال ها داشته است. در اقلیم سرد ایران (شهرهای سرد شمالی) به دلیل تابش مایل خورشید یخچال ها فاقد دیوار سایه انداز بوده و با نزدیک شدن به مناطق کویری به ارتفاع دیوار سایه انداز افزوده می شود به گونه ای که در اقلیم بیابانی و شهرهای کویری یخچال ها دارای دیوارهای بسیار مرتفعی می باشند. همچنین در مناطقی که تابش خورشید اثر کمتری بر روی محل ذخیره یخ داشته باعث شده مخازن در درون زمین احداث شوند و با افزایش زاویه تایش خورشید, معماران نوع و پوشش این مخازن را تغییر داده و سعی بر آن داشته اند تا با افزایش ارتفاع پوشش آن ها, هوای گرم را از سطح یخ دور سازند. همچنین در مناطقی که زاویه تابش خورشید تقریباً به صورت عمود می باشد معماران با ساخت مخزن در شمال دیوار سایه انداز سعی در ایجاد مانعی جهت تابش مستقیم خوشید بر مخزن داشته اند. در مناطقی که تعداد روزهای یخ بندان زیاد بوده و نیاز به ساخت یخ نبوده است معماران به ساخت ساده ترین فرم یخچال ها بسنده کرده اند و در مناطقی مانند مناطق کویری یخ طبیعی کافی نبوده و نیاز به ساخت داشته اند معماران به تکمیل یخچال ها پرداخته و دیوار سایه انداز و حوضچه تولید یخ را نیز در کنار مخزن ذخیره یخ احداث می نمودند. جهت باد غالب در فصل های سرد سال نیز یکی دیگر از عوامل جغرافیایی مؤثر بر یخچال ها بوده است. برای بهره بری بیشتر از باد در تولید یخ در فصل زمستان معماران اغلب جهت دیوار سایه انداز را در جهت زاویه وزش باد در نظر می گرفتند.